为了响应《国家2025》规划的号召,努力提高机械手在高速且稳定的状态下具有良好的动态性能,缩减机械手工作时间,提高企业生产效率,因此对一种可以自动完成上下料作业的机械手进行改善。本文针对一种满足企业实际需要的二自由度移摆型机械手,对其进行机构分析、运动学分析、运动性能分析以及参数优化的研究,提高了此机械手的运动性能,减小了此机械手运动轨迹的误差,进而提高了企业生产线的自动化水平。首先,提出了移摆型机械手的机构简图,对其主要机构进行分析和探讨,并确定平行四边形机构作为摆动机构的优势,讨论移摆型机械手的自由度。采用D-H参数法建立移摆型机械手运动模型,得到移摆型机械手运动方程并求出其正逆运动学解。其次,在移摆型机械手正运动学方程的基础上,求出其雅各比矩阵,分析机械手在其工作空间区域内的奇异性,分析包括条件数、最小奇异值和可操作度在内的三种用来表征机械手的灵巧度的性能指标以及速度性能指标,同时分析当前机械手的各项性能指标并建立图谱。再者,以杆长作为设计变量,将加权三种性能指标作为目标函数,在给定工作空间区域、条件数指标、可操作度指标和速度性能指标等多种约束条件的情况下,建立了机构参数优化模型,完成了移摆型机械手机构的参数优化。最后,借助Matlab软件对优化后机械手各项性能指标进行仿真,与优化前机械手的性能指标对比分析,验证了运动学分析的正确性以及构件尺寸参数优化的合理性。对机械手应用的运动轨迹进行分析,对优化前后机械手的轨迹做误差分析,确认优化后机械手的运动性能得到提高。